polimorfzmas (gr. polymorphos – daugiaformis), kai kurių cheminių junginių (mineralų) gebėjimas skirtingomis geologinėmis (termodinaminėmis) sąlygomis kristalizuotis daugiau negu viena kristaline forma su skirtinga kristalografine simetrija išlaikant nepakitusią cheminę sudėtį. Polimorfinės atmainos (modifikacijos) skiriasi fizikinėmis savybėmis, todėl sudaro kitus mineralus ir turi savus pavadinimus: pvz., anglis yra 4 atmainų (deimantas, grafitas, lonsdeilitas, čaoitas), kalcio karbonatas – 3 (kalcitas, aragonitas, vateritas).
Kai kintant termodinaminėms sąlygoms mineralas pereina iš vienos atmainos į kitą ir grįžta atgal, polimorfizmas vadinamas enantiotropiniu (sfaleritas ↔ viurcitas), jei tik viena kryptimi – monotropiniu (deimantas → grafitas). Kartais keičiantis mineralo atmainai išlieka pradinės polimorfinės atmainos išorinė forma – susidaro paramorfozės (pseudomorfozės).
Polimorfizmas vyksta ne tik dėl termodinaminių sąlygų kitimo, bet ir dėl mechaninio (markazitas → piritas), smūginio (grafitas → deimantas), juonizuojančios spinduliuotės poveikio.